延长测井引进的新项目介绍及对比分析

【摘要】目前我们油田的自身测井板块，相比较国内的其他油田是比较薄弱的，为了适应现代化油田的建设需要，提升技术和硬件实力，追赶国内先进同行，我们必须加快新测井平台和测井项目的引入，更好的为油田开发做出应有的贡献。本文主要对延长测井新引进的几种测井项目的原理进行分析介绍，并对新项目与常规测井项目进行对比分析。

【关键词】测井 阵列感应 自然伽马能谱 补偿中子

现阶段我测井大队的常规测井项目主要有：电机系、双感八侧向、声波、自然伽马、微电极系、井斜、井径、固井声幅测井等。这些常规项目技术简易落后，需要引入行业中的一些先进项目，譬如：阵列感应、自然伽马能谱、补偿中子等。下面对这三种新测井项目的原理进行分析介绍。

1 阵列感应测井原理

阵列感应测井是在感应测井的基础上发展起来的，其测量也是基于电磁感应原理。

感应测井的井下仪器中装有线圈系，通常线圈系由发射线圈T和接受线圈R组成，叫双线圈系。T和R之间的距离叫线圈距，记作L，如图1。

根据电磁感应原理，对一个线圈供交流电，在它的周围空间就会形成交变电磁场。如果这个线圈周围有另一个线圈，则第二个线圈中必定产生感应电流。

同理，如果把地层看成是一个环绕井轴的大线圈。把装有发射线圈（T）和接收线圈（R）的井下仪器放在井中，对发射线圈通以交流电I（通常为20千周/秒），在发射线圈周围地层中产生交变磁场Φ1，这个交变磁场通过地层，在地层中感应出电流I1，此电流环绕井轴流动，称为涡流。

涡流在地层中流动又产生交变磁场，这个磁场是地层中的感应电流产生的，称为二次磁场Φ2。二次磁场Φ2穿过接收线圈R，并在R中感应出电流，从而被记录仪记录。

2 自然伽马能谱测井

自然界的岩石和矿石均不同程度的具有一定的放射性，它们几乎全部是由放射性元素铀、钍、锕以及放射性同位素钾19K40在其中存在并进行衰变的结果。

所有这些放射性元素在衰变过程中都能同时放出伽马射线，且不同元素放出的γ射线的数量和能量均有区别。

因此，通过探测γ射线的数量（强度）和能量（能谱），就有可能确定岩石中放射性元素的数量（含量）及种类，并进一步用来寻找放射性矿床和研究岩层性质等。

自然伽马测井探测的是自然伽马射线总强度，它反映的是地层中所有放射性元素的总效应，而不能区分地层中所含放射性元素的种类及含量。在此基础上发展起来的自然伽马能谱测井（NGS），采用能谱分析的办法，自然伽马能谱测井是根据铀、钍和钾的自然伽马能谱的特征，用能谱分析的方法，将测量到的铀、钍、钾的伽马放射性的混合谱，进行谱的解析，从而来确定铀、钍、钾在地层中的含量。

自然伽马能谱测井仪的下井仪器与自然伽马测井仪基本相同，使用NaI闪烁计数器，将入射的伽马射线能量的大小以脉冲的幅度大小输出，不同之处是地面仪器部分。自然伽马能谱测井仪的地面仪器部分的核心是多道脉冲幅度分析器，该分析器将能谱分为五个能窗，五个能窗输出的信号分别送入五个计数器进行计数。再利用解谱仪对各能窗综合考虑铀、钍、钾三种元素的贡献，列出方程组求解。

3 补偿中子测井

将装有中子源和探测器的井下仪器下入井中，由中子源中子进入岩层， 同物质的原子核发生碰撞将产生减速、扩散和被俘获几个过程，到达探测器。

补偿中子测井就是用长、短源距两个探测器接收热中子，得到两个计数率Nt（r1），Nt（r2），根据用石灰岩刻度的仪器得到的计数率比值Nt（r1）/Nt（r2）（r1>r2）与岩石石灰岩孔隙度φN的关系，补偿中子测井直接给出石灰岩孔隙度值曲线。

4 常规测井与新系列测井资料对比

新系列测井中，应用高精度、高分辨率和记录地层信息更丰富的自然伽马能谱测井取代自然伽马测井；用补偿声波测井取代声波时差测井的同时，增加了补偿中子和岩性密度测井来共同识别岩性、计算地层孔隙度和渗透率；用高频等参数阵列感应与双侧向组合取代了常规的所有电阻率测井项目。4.1 阵列感应与双感应八侧向测井对比

如图2所示，可以看出低阻水层，高侵反映明显，阵列感应曲线在泥岩段重合较好，高阻地层正差异特征明显，且趋势变化较好。双-八在同一层幅度差异呈现RILM

（2）阵列感应测井电阻率反映岩性变化更为清晰。

（3）阵列感应测井电阻率测量动态范围大，有效提高了电阻率计算含油饱和度的精度。

（4）阵列感应电阻率探测深度深，能有效反应原状地层电阻率。

（5）阵列感应测井电阻率测量精度高，为时间推移测井分析地层侵入状况、低阻油层识别提供依据。

4.2 自然伽马与自然伽马能谱测井资料对比

如图3所示，自然伽马能谱测井能够反映出钾、钍含量低，铀含量高，与自然伽马相比，能谱GR，反映地层矿物含量更精确，分辨率更高。对于砂泥岩互层、薄层、夹层的反映更明显。

对三孔隙度测井提高物性分析精度实例进行分析，可以看出自然伽马平直，砂体稳定；声波平缓，单从GR和AC判断储层内部岩性一致，但增加中子、密度曲线后，经过中子―密度交会解释评价，从砂泥岩剖面上能够看到砂体内部的物性变化，深化岩性评价。与常规的单孔隙测井相比，新系列中的三孔隙度曲线优势：

（1）三孔隙度测井资料提高了地层孔隙度分析的精度；

（2）补偿中子、岩性密度对岩性的解释和分析认识更深化；

（3）PE曲线能更直观的反映地层骨架的变化；

（4）高精度、高分辨率的孔隙度解释对低孔低渗储层中高渗通道的识别意义重大。5 总结

通过对几种新引进的测井项目的原理进行分析，并且和常规的测井进行对比，可以看出：

（1）自然伽马能谱为高铀储层的典型特征，根据铀含量能准确区分油页岩和碳质泥岩。阵列感应和双侧向的纵向分辨率和径向探测深度以及仪器动态差动范围的提高所保证的资料的高可靠性，都要优于常规测井的电阻率组合。

（2）石油测井的最终目的就是要发现和研究油、气储集层的储集特性以及在地下各个位置油、气的分布量与储备量。新项目的引进能够大大增加测井的精确度，保证测井解释的正确性，更加有利于油田的开发，是未来的主要研究方向，因此，必须加强对于测井新项目的研究利用，提升测井技术实力，提高油田的开发效率。

参考文献

[1] 新系列测井技术，2012.12

[2] 蔡希源.测井技术新技术新工艺[M].2011.03

[3] 王敬农，鞠晓东.石油地球物理测井技术进展[M].2006.04